인간 힘줄처럼 자유자재로 움직이는 로봇팔

미국 캘리포니아주에 거점을 둔 원엑스 테크놀로지스(1X Technologies)가 제작하는 가사 도우미 휴머노이드 로봇 NEO용으로 25자유도(DOF)를 갖추고 인간 힘줄처럼 구동되는 NEO’s Hands가 발표됐다. NEO’s Hands를 통해 인간과 거의 동등한 정교함, 힘, 안전성, 신뢰성을 구현한다고 한다.

NEO는 가정용 휴머노이드 로봇을 개발하는 원엑스 테크놀로지스가 2025년 10월 발표한 AI 탑재 가사 도우미 휴머노이드 로봇으로 신장 168cm, 체중 30kg 몸체로 최대 70kg 물건을 제자리에서 들어 올릴 수 있으며 25kg 이하 물건은 운반할 수 있다. 또 인간과 같은 손가락 5개와 손바닥이 존재해 가사에 필요한 섬세한 동작이 가능한 점도 특징적이다.

이런 NEO 손을 인간의 손에 필적하거나 능가하는 수준으로 정교하게 진화시키는 물리 세계로의 API를 구현하는 신형 핸드로 7월 9일 발표된 게 NEO’s Hands다.

원엑스 테크놀로지스에 따르면 NEO’s Hands는 휴머노이드 로봇이 실제로 할 수 있는 일의 하드웨어적 한계를 없애고 성능을 제한하는 요인을 데이터만으로 한정하는 걸 목적으로 설계됐다. AI 모델이 더 이상 정교함에 의해 제한되지 않게 되어 현실 세계 환경에서 요구되는 정밀도, 적응성, 부드러움을 갖추고 인간이 손으로 할 수 있는 거의 모든 작업을 수행할 수 있게 됐다고 어필하고 있다.

로봇 핸드 대부분은 명령을 받아 동작하는 쓰기 전용 디바이스로 로봇 핸드로부터 의미 있는 정보가 피드백되는 경우는 거의 없다. 그 이유는 전달 기구에 있으며 흔히 볼 수 있는 100:1이나 200:1의 기어비에서는 마찰로 인해 접촉력이 모터에 전달되기 전에 흡수되어 버리기 때문에 핸드는 관절 자체가 감각을 상실한 상태에 있다.

반면 NEO’s Hands는 5:1~15:1이라는 낮은 기어비로 구동되며 손가락과 손바닥의 22자유도와 손목 3자유도를 합산한 25자유도 전부가 네이티브로 힘을 제어해 센서처럼 입력 디바이스로도 기능할 수 있다고 한다. 원엑스 테크놀로지스는 이를 포스 트랜스패런시(force transparency)라고 칭하며 외력을 그대로 감지할 수 있다고 밝혔다.

또 NEO’s Hands는 고유수용감각을 보유하고 있어 인간이 눈을 감고 있어도 손가락 끝을 맞닿게 할 수 있는 것과 마찬가지로 핸드는 항상 자신의 위치를 파악하고 있으며 시각에 의존하지 않고 위치 인식과 제어가 이뤄진다. 관절은 엄지가 다른 손가락과 마주 보며 물건을 잡을 수 있는 대립 기능을 갖추는 등 인간 손의 해부학적 구조를 따라 자유도가 할당되어 있어 인간에 가까운 조작 능력과 제조·제어·유지보수 용이성을 양립하는 최적의 균형을 목표로 설계됐다. 이를 통해 레고 블록을 조립하거나 작은 나사나 동전을 집어 올리거나 포도를 으깨지 않고 송이에서 분리하는 등 세밀하고 섬세한 작업도 무수히 수행할 수 있다고 한다.

그 밖에도 정밀한 촉각 센싱 기능을 통해 물체가 미끄러지기 시작한 걸 감지해 대응하는 등 실시간 동작을 가능하게 한다.

원엑스 테크놀로지스는 모든 것에 접촉하며 학습하는 핸드는 모든 것에 접촉해도 고장 나지 않도록 설계되어야 한다며 NEO’s Hands 내구성도 어필하고 있다. NEO’s Hands는 연속 동작을 상정해 제작됐으며 수백만 회에 이르는 동작 사이클 후에도 성능을 유지한다. 또 식품에도 안전하며 IP68 방수이기 때문에 그대로 손을 씻을 수 있다.

원엑스 테크놀로지스는 올해 내에 NEO’s Hands 1만 개를 생산할 능력이 있다고 밝혔다. NEO’s Hands는 감각 기관도 갖추고 있어 활동할수록 세계와의 상호작용을 통해 성능이 향상돼 갈 것으로 기대된다.

원엑스 테크놀로지스 베른트 보르니히(Bernt Børnich) CEO는 자사 목표는 단순히 보기에 훌륭한 핸드를 만드는 게 아니었다며 이 핸드는 휴머노이드를 진정으로 유용하게 만들기 위해 집중적으로 매진한 엔지니어링의 집대성이라고 밝혔다. 또 모든 중요한 측면에서 인간 능력에 필적하거나 이를 능가하도록 설계했고 이 핸드를 통해 NEO는 중요한 이정표를 맞이했으며 로봇은 인간이 매일 손으로 수행하는 일을 이제 실행할 수 있게 됐다고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.